如何測(cè)量低重復(fù)率脈沖激光的功率，具體取決于：①低重復(fù)率有多慢②脈沖有多長(zhǎng)③功率計(jì)依靠什么技術(shù)來(lái)進(jìn)行精確測(cè)量。在市場(chǎng)上，會(huì)遇到各種技術(shù)選擇。這些往往與特定的功率范圍相關(guān)，因此會(huì)意識(shí)到某些應(yīng)用可能比其他應(yīng)用更容易受到與低重復(fù)率相關(guān)的面測(cè)量問(wèn)題的影響。

一、能量表還是功率表?

有兩種類(lèi)型的探測(cè)器分別是電能表和功率表，一個(gè)是專門(mén)設(shè)計(jì)用于測(cè)量激光脈沖能量的，另一些則是將其平均為功率。當(dāng)然，當(dāng)涉及連續(xù)波激光器時(shí)，談?wù)撃芰刻綔y(cè)器沒(méi)有任何意義，但對(duì)于脈沖激光器來(lái)說(shuō)，這兩種類(lèi)型的設(shè)備都是有用的。如果使用高能量脈沖和非常低的重復(fù)率，可能無(wú)法選擇能量計(jì)，但如果可能，請(qǐng)使用功率計(jì)，它們通常更易于使用且更便宜。

二、上升時(shí)間和脈沖寬度

每種技術(shù)通常都會(huì)顯示典型的上升時(shí)間范圍。這本質(zhì)上與設(shè)備的響應(yīng)能力交織在一起。對(duì)于那些不熟悉的人來(lái)說(shuō)，上升時(shí)間是檢測(cè)器從基線到峰值(實(shí)際測(cè)量)響應(yīng)所需的延遲。

下降時(shí)間通常相同，但相反。這是其響應(yīng)從峰值回到基線所需的延遲。想象一下向功率計(jì)發(fā)出一個(gè)瞬時(shí)脈沖。然后看到功率讀數(shù)從零到特定值，然后又回到零。整個(gè)過(guò)程暫時(shí)需要上升時(shí)間和下降時(shí)間的總和。現(xiàn)在，假設(shè)在延遲期間向其發(fā)射多個(gè)脈沖，如果發(fā)射足夠多的脈沖，探測(cè)器的響應(yīng)將看起來(lái)好像信號(hào)是連續(xù)的，并且消除了從一個(gè)脈沖到另一個(gè)脈沖的上升和下降效應(yīng)。在上升時(shí)間內(nèi)向我們的功率計(jì)發(fā)出 10 個(gè)脈沖將產(chǎn)生足夠穩(wěn)定的響應(yīng)，以提供準(zhǔn)確的功率測(cè)量。最重要的是，為了最大限度地提高讀數(shù)的穩(wěn)定性，我們建議用戶關(guān)閉“預(yù)期”并添加移動(dòng)平均值。我們知道脈沖不是瞬時(shí)的，但只要在探測(cè)器響應(yīng)仍在上升的情況下容納 10 個(gè)脈沖，讀數(shù)就會(huì)保持準(zhǔn)確。

這引出了我們當(dāng)前的主題：測(cè)量激光功率的重復(fù)率可以有多低。

三、光電探測(cè)器 – 低功耗

光電探測(cè)器的上升時(shí)間往往非常短。因?yàn)樵撛O(shè)備反應(yīng)非常靈敏，并且會(huì)在幾毫秒內(nèi)為您提供準(zhǔn)確的功率讀數(shù)。然而，當(dāng)嘗試測(cè)量低重復(fù)率激光器的功率時(shí)沒(méi)那么多!在這種情況下，如果激光輸出脈沖頻率為幾赫茲，最好使用能量計(jì)并自己進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算，將其轉(zhuǎn)換為功率。

四、熱探測(cè)器 – 中低功率范圍

這是一個(gè)完全不同的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。即使使用快速熱探測(cè)器，當(dāng)預(yù)期關(guān)閉時(shí)，也可以預(yù)期以秒為單位的上升時(shí)間。同樣的經(jīng)驗(yàn)法則也適用于此，上升時(shí)間需要 10 個(gè)脈沖。這意味著重復(fù)率可能非常低，而且脈沖也可能很長(zhǎng)。

五、水熱量計(jì) – 高功率

水熱量計(jì)與熱探測(cè)器屬于不同的類(lèi)別，因?yàn)樗鼈儨y(cè)量水溫的升高以提供功率測(cè)量。它們通常很慢，這意味著需要幾秒鐘才能獲得讀數(shù)。重復(fù)率可以低至每幾秒一個(gè)脈沖，但仍能提供準(zhǔn)確、穩(wěn)定的測(cè)量結(jié)果。話雖這么說(shuō)，如果每隔幾秒甚至幾分鐘發(fā)射一個(gè)脈沖，那么最好查看每個(gè)脈沖中的能量，而不是平均它們的功率。

六、能量計(jì)怎么樣?

當(dāng)使用激光能量計(jì)而不是功率計(jì)時(shí)，仍然有一些關(guān)于上升時(shí)間的規(guī)則適用。無(wú)論您的重復(fù)頻率有多慢，脈沖寬度都需要適應(yīng)上升時(shí)間。 這意味著脈沖的總能量必須在其響應(yīng)仍在上升時(shí)轉(zhuǎn)移到探測(cè)器。

請(qǐng)記住，盡管探測(cè)器可能具有特定的上升時(shí)間，但無(wú)法消除其所連接的電子設(shè)備的影響。通常是兩者中最慢的一個(gè)來(lái)設(shè)置要考慮的足夠的上升時(shí)間。這是違反直覺(jué)的，但是當(dāng)使用非常低的重復(fù)率時(shí)，探測(cè)器的響應(yīng)越低越好。